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802.11be-Signale erzeugen u. analysieren

Auf dem Weg zu WiFi 7

6. Dezember 2021, 9:30 Uhr | Nicole Wörner

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Spatial Mapping

Ein Teil dieser Signalisierungsinformationen, z. B. der PHY Version Identifier, ist bereits voreingestellt. Andere Parameter wie Link Direction, PPDU-Typ, BSS Color, STA-ID, MCS-Typ oder Kanalcodierung können direkt und übersichtlich über den PPDU-Konfigurationsdialog ausgewählt werden (Bild 3). Die menügesteuerten Einstellungen zu RU Allocation und Punctured Channel werden indirekt auf EHT-SIG und U-SIG angewendet (Bild 4).

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Wie vom Standard vorgesehen, ermöglicht die 802.11be-Option die Zuweisung mehrerer Ressource Units an einen einzelnen Teilnehmer. Mit der RU-Größe wird festgelegt, welche RUs, die z. B. aus 242, 484 oder 996 Teilträgern bestehen, und wie viele einem Nutzer zugewiesen werden. Der MRU-Index definiert die Position der verwendeten RUs. Dadurch werden bestimmte Frequenzbereiche innerhalb der Signalbandbreite, die von bevorrechtigten Anwendungen (z. B. Wetterradar) belegt sein können, automatisch punktiert (ausgespart) und somit nicht für Übertragungen verwendet.

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Um den Datendurchsatz weiter zu erhöhen, spezifiziert der 802.11be-Standard bis zu 16 parallele Datenströme sowohl für SU MIMO (16×16) als auch für MU MIMO und adressiert darüber bis zu acht Teilnehmer (STAs) gleichzeitig, wobei in diesem Fall für einen Teilnehmer bis zu vier Datenströme zur Verfügung stehen. R&S SMW200A und R&S SMM100A berechnen alle Datenströme mit Bordmitteln, es können jedoch nur maximal zwei (bei entsprechender Hardwareausstattung) gleichzeitig über HF-Schnittstellen ausgegeben werden.

802.11be-Signale analysieren

Eine neue Messapplikationssoftware erweitert die bestehenden Möglichkeiten zur Analyse von WLAN-Signalen (802.11a/b/g/n/p/ac/ad/ax/ay) des High-End-Signal- und Spektrumanalysators R&S FSW um 802.11be. Zur Analyse gibt es zwei Wege:

1. Über die benutzerdefinierte Konfiguration des PPDU-Formats können auch Signale konfiguriert werden, die nicht vollständig dem Standard entsprechen. Bild 5 zeigt das beispielhaft für die Definition von Resource Units.
2. Mehr Komfort bieten die Modi Auto Demodulation und Auto Detection für die Einstellung von Parametern wie Signalbandbreite, Länge des EHT-LTF (EHT Long Training Field), Guard Interval und für die Zuweisung von Resource Units einschließlich MCS (Modulation and Coding Scheme) und anderer anwenderspezifischer Werte, wie sie in den neuen Signalfeldern U-SIG (universal) und EHT-SIG definiert sind (Bild 6).

Zwei neue 4096QAM-Modulations- und Coding-Schemata sowie Signalbandbreiten bis 320 MHz stellen höhere Ansprüche an die Signalqualität als bisher. Der Standard 802.11be D0.2 fordert hierfür eine EVM von höchstens –38 dB. Rechnet man eine Sicherheitsmarge von 10 dB ein, sollte der Analysator die EVM bis auf ≤ –48 dB genau messen können. Ausgestattet mit einer optionalen Analysebandbreite von 320 MHz, kommt der Signal- und Spektrumanalysator auf Werte < –50 dB, was insbesondere für die Chip-Entwicklung genügend Reserve bedeutet.

Neben den üblichen Einstellungen zur Kanalschätzung bietet die Messapplikation die Möglichkeit zur Variation von Parametern wie Phase, Timing und Pegel sowie eine Kompensation von I/Q-Fehlanpassungen. Die Messanzeigen und Tabellen für die Darstellung von Konstellationsdiagramm, Messergebnissen, den Inhalt der Signalisierungsfelder und anderes lassen sich nach Bedarf anordnen (Bild 7).

Für Anwendungen, in denen Geschwindigkeit ein Hauptkriterium ist, also etwa in Produktionslinien, gibt es Gerätealternativen: So bietet der Signal- und Spektrumanalysator der Mittelklasse R&S FSVA3007 beispielsweise mit seinem Frequenzbereich bis 7,5 GHz und ausgerüstet mit einer Analysebandbreite von 400 MHz das ideale 802.11be-Messgerät. Neben einer WLAN-Grundmessoption benötigt er eine spezielle Messapplikation für 802.11be-Signale, die funktionsgleich ist mit der bereits beschriebenen Option.